JPS605743A - 充電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 げ）産業上の利用分野 本発明は複数個の充電可能な電池を一度にセットし、個
々の電池（−順次充電電流を供給して充電を行なう方式
の充電器（−関するものである。

（ロ）従来技術 複数個の電池を個々（二順次充電する充電器において、
従来は充電したい電池を予め充電器（二接続しておき、
メカニカルな開始スイッチによって順次充電を開始する
という方法がとられていた。例えば３本の充電可能な電
池がセットされている場合、１本目及び２本目の電池の
充電が完了し、６本目の電池が充電されている最中に、
充電児了済の１本目及び２本目の電池を取り外して、代
わり（：新たなる電池を充電器（ニセットしてやり、６
本目の電池の充電が完了後即座に新たな電池；：充電電
流を供給するよう（二操作してやれば好都合である。し
かしながら従来の充電器では、次の二つの方法でしか充
電できない。即ち １６本目の電池の充電を続行し、その電池の充電完了を
待って、全ての電池の充電終了後、それらを充電器から
取外し、新たな電池を６本まとめてセットし開始スイッ
チを再度オンさせる。

６６本目の電池の充電途中ですで（二充電冗了済の電池
２本を充電器から取外し、新たに２本〜）電池をセット
した後即座に開始スイッチを角度オンさせる。

という方法である。

ところが倶１の場合は、６木とも充電か終了する迄すで
に充電の完了した電池を取外すことができず、該電池を
使用することができず非當；二無駄が多い。また内の場
合、６木目の電池が充電０）途中で開始スイッチが再作
動するため、該電池が過充電となる惧れがある。

（ハ）発明の目的 本発明は上述の如き従来技術の問題点に鑑みて成された
ものであり、セットされた電池が全て充電完了する迄サ
イクリックＪニー個ずつ充電を行なうこと（＝よって従
来より使われていたメカニカルな充電開始スイッチの操
作を全く無Ｃ：することを目的とするものである。

に）発明の構成 ｎ個の充電可能な電池を並列に接続し、１段目の電池よ
り充電を鈷め順次次段の電池に充電して行くものであっ
て、前記被充電電池の充電完了を検知する検知手段を設
け、該被充電電池の充電完了後次段の電池に充電電流を
供給すると共に、任意の充電完了電池の位置に新しくセ
ットされた充電可能な電池Ｃ：ｎ個目の電池の充電完了
後充電電流Ｚ供給しつるよう（二構成したものであり、
充電器内に１個でも充電器べき電池がセットしてあれは
該電池を順次充電し、充電完了後の電池の位置に新たに
充電すべき′電池を入れ換えていけば、充電器内？ニセ
ットされている電池が全て充電完了しない限り果てしな
く充電動作を続ける充電器である。

ネ）実施例 以下本発明を６個の充電可能な電池を同時にセットでき
る充電器の一実施例（：即して詳細に説明する。

（１）は商用交流電源（２）を入力し、これを整流して
直流ｌ出力する電源回路部であり、充電電流出力部（Ｖ
Ｂ）と定電圧出力１（ｖＯＯ）とを有する。

（３）、（４）、（５）は電池接続部Ａ（６）、Ｂｒ７
＞、　Ｏｆ８’ｌｌ二夫々着脱自在に接続された電池Ａ
、Ｂ、０であり、前記電池接続部Ａ（６１、Ｂ（７）、
Ｃ（８）の夫々の陽極側はスイッチ回路Ａ（９）、Ｂ（
ｌ東Ｏａ℃を介して前記電源回路部（１）の充電電流出
力部（ｖｎ）＜：接続された充電回路（１３に接続され
ている。

Ｇ３１．　（１４１，Ｑ■は前記電池接続部Ａ（６）、
Ｂ（７）、０（８）の陽極側に接続され、セットされた
電池の電圧を検出してインバータＡ叫、Ｂ（１７１，Ｇ
（１８１ｍ出力する電池検出回路Ａ、Ｂ、Ｏである。（
１９、翰、Ｑｌｌは前記インバータＡ（１６１，Ｂ面、
Ｏα樽の出力を夫々のリセット部（Ｒ１）、（Ｒ２）、
（Ｒ３）に取り込むフリップフロップＡ、Ｂ、Ｏである
。ＣＺ、（ハ）、Ｃ２（イ）は前記インバータＡ（１６
１、Ｂαη、０ＣＩＩの出力と、前記フリップフロップ
Ａα９、Ｂ（２０１，１１１の出力部（ＱＦ　１　）、
（ＱＦ２）、（ｑｒ５）よりの出力を入力するＮＯＲ回
路部Ａ、Ｂ、Ｏである。（２５１１ＣＯ５０７）は前記
ＮＯＲ回路部Ａ＋２り、Ｂｔ２３１．０ｆ２４１の出力
とカウンタ（２８１の出力部（Ｑｃ　１）（ｑｃ　２）
（Ｇ０５）の出力とを取り入れるＡＮＤ回路部Ａ１Ｂ、
Ｏである。Ｃ９１Ｃ（Ｉ　Ｃ３Ｊ）は前記カウンタ（２
８１の出力部（Ｑｃ　＋　）（ＱＣ２）（ＱＣ５）より
の出力と前リップフロクプＡ（１１、Ｂｒ、！東Ｏｆ２
υのセット部（Ｓｌ）、（Ｓ２）、（Ｓ３）−二出力す
るＡＮＤ回路部Ｄ％りＦである。Ｃ慢、６４）、Ｃ３５
）は前記ＡＮＤ回路部Ａｌ２５１．Ｂｆ２１１９．００
７）よりの出力と前記定電圧出力部（■○ｏ）に接続さ
れた発振回路部（３６）よりの出力とを取り込むＡ１’
ｌＤ回路部Ｇ、Ｒ１工である。

ｃ’＋’ｒ＋は三端子入力ＯＲ回路部りであり、前記Ａ
ＮＤ回路部Ａ（ハ）、Ｂ（ハ）、Ｏ１２ηの出力を取り
込む。１°燭は前記ＯＲ回路部ＤＢ？）の出力と前記発
振回路部ぐ（１）の出力とを取り入れるＮＯＲ回路部り
であり、その出力は前記カウンタｆ２８１のクロックパ
ルス部（ＯＦ）と前記充電完了検出回路部（３２のリセ
ット部（Ｒ８Ｔ）口夫々出力される。（３■、（１０、
（４１）は前記ＡＮＤ回路部Ａ（３戟］Ｊ４）、０ＣＡ
５の出力と、前記フリップフロップ人任９、Ｂ（２Ｇ、
　０ｆ２１）の出力とを取り込むＯＲ回路部Ａ、Ｂ％Ｃ
である。（４２（４３Ｇ刊は前記ＯＲ回回路部端側Ｂ（
Ｉ東０（４１１の出力を反転するバラフッインバータＡ
、Ｂ、Ｏでｔ’＋る。（４５（ｉ（ａｎ　ハ前記定電圧
出力部（ＶＣａ　）と前記パフファインバータＡ（１２
１，Ｂ（４階、Ｃ０４）との間に介挿された発光ダイオ
ードＡ、Ｂ、０である。

次（二上記回路の動作を説明する。

電源回路部（１）ｌ二商用父流電源（２）を接続した時
各回路部はリセットされ次のような状態となる。

電池検出回路部Ａ［１３１，ＢＱ４１．０［１５）・・
・共にＬ出力充電完了検出回路部Ｃ（ａ・・・Ｌ出力カ
ウンタｆ２８１の出力部（ＱＯＩ）、（ＱＣ２）、（Ｑ
（＋５）・・・共にＬ出力 フリップフロップＡ（１９，Ｂ（２０１，Ｃ圓の出力部
（Ｑｖ１）、（Ｑｖ２）、（Ｑ　Ｆ　Ｓ　）　−・・共
（二り出力発振回路部に穐・・・発振状態 従って電池Ａ（３）、Ｂ（４）、０（５）未装着時（：
おいては（７ハー９　Ａ（１６１，Ｂ［１７）、００８
）はＵ出力、ＮＯＲ回路部Ａ（２３、Ｅ　２３１．０２
４）はＬ出力、ＡＮＤ回路部Ａ（２５１，Ｂば、ａ（２
ｎはＬ出力となり、スイッチ回路部人（９）、Ｂｏｏ）
、００１）は前記ＡＮＤ回路部Ａ　＋２５）、Ｂｒ２ｅ
、ＣＣｒＩのＬ出力によってオフ状態を維持しており、
前記電源回路部（１）の充電電流出力部（Ｖｌ）から電
流は流れない。一方前記発振回路部（１）は発振をして
おり、ＯＲ回路部Ｄ（３ηはＬ出力であ颯ためカウンタ
（２８１のクロックパルス部（ｃｐ　）ｌ二は発振のパ
ルス列（＠２図円径照）が入力する（第２図（イ）参照
）。またＡＮＤＮＯ回路部３戟ＨＣ（４）、ＩＣ伺はＬ
出力であるためＯＲ回路部ＡＣ３９１，Ｂ（１１，０ｆ
４１）もＬ出力で、バッファインバータＡ（４２）、Ｂ
ＧＩ３．ｃ（４４）がＨ出力となって発光ダイオードＡ
（４５）、Ｂ（１０，０（４ηは共に消灯している。そ
して前記カウンタ關の出力は前記発振回路部μｓ）の出
力パルスがＨ出力からＬ出力に変わる毎（−出力部（Ｑ
Ｃ＋　）、（ＱＣ２）、（Ｑ（１５）のうちの一つが順
番（二Ｈ出力となり、これを繰り返すが、電池Ａ（３）
、Ｂ（４）、Ｃ（５）のどれもが接続されていない場合
には前記出力部（ＱＯｊ　）、　（Ｑａ　２）、（ＱＣ
５）が順次Ｈ出力を二なってもＡＮＤ回路部ＡＩ２載Ｂ
　１２ｆｉ）、Ｏ（２Ｔｌ、Ｄ　２９＋、ＥＣ（０）、
２間の出力（＝変化はなく、結局発光ダイオードＡｆ４
５）、Ｂ　（□ｌｆ９．０（４ηの表示も変化しない。

今電池Ａ（３）、Ｂ（４）、０（５）がこの順序で電池
接続部Ａ（６）、Ｂ（７）、０（８）（二接続されたと
すると、まず電池検出回路部Ａ（１３１がＨ出力となり
（第２図（ｊＪｌ参るからＮＯＲ回路部Ａ１２７ＪはＨ
出力となる。そしてカウンタ翰の出力部（Ｑａ　ｔ　）
がＨ出力となったとき（第２図（！７）の点Ｐ１参照）
、ＡＮＤ回路部Ａ（ハ）はＨ出力となり、スイッチ回路
部Ａ（９）はオン状態となって前記電池Ａ（３）に充電
電流出力部（Ｖ＋＋）より電流が供給される（第２図図
の区間Ｔ＋）。

これと同時（二ＡＮＤ回路部Ｇ（ト）の出力（二は発振
回路部（至）より発振パルス列が出力され、ＯＲ回路部
Ａ翰の出力も発振出力となる。従って発光ダイオードＡ
　（４５）は前記発振回路部（３６）σ）発振周波数で
点滅を開始する（第２図！、１）の区間Ｔ４参照）。こ
の時０遣回路部Ｄ（（７）はＨ出力となり、ＮＯＲ回路
部ＤＣ（８）はゲートを閉じてＬ出力となり、発振回路
部（列よりの発振パルス列はカウンタｔ２Ｅ　＋二人力
しな（なる。即ちカウンタρ＆の出力部（ＱＣｌ）がＨ
状態を保持し、電池Ａ（３）の充電が続行される。尚電
池Ｂ（４１，Ｇ（５１が電池接続部Ｂ（７）、０（８）
（二接続されていると電池検出回路部Ｂ（１４］、　０
（ｌ最の出力がＨ出力となり、ＮＯＲ回路部ＢＩ２３）
、Ｃ−の出力はＨ出力となるが前記電池Ａ（３）の充電
中は前記カウンタ困の出力部（ＱＯ＋　）か１工出力を
保持するので、出力部（ＱＣ２）、（ＱＣ５）がＨ出力
となり得す従ってＡＮＤ回路部Ｂ＆６）、ｃａｎσ）出
力がＨ出力とならない。即ち電池Ｂ（４）、０（５）ｌ
二は電流が供給されず、また発光ダイオードＢ（ｌω、
ＣＩ（４７）も消灯したままである。

前記電池Ａ（３）の充電が進行し、規定の電圧をηする
よう（：なると充電完了検出回路部り３りの出力がＨ出
力となり（第２図（菌の点Ｐ４）前記出力部（ＱＯｌ）
のみがＨ出力であるからＡＮＤ回路部りにの出力のみが
Ｈ出力となってフリップフロップＡ（１９のセット部（
Ｓ＋）＋：二人力れ、その出力部（ｑｙｔ）の出力がＬ
出力から■出力となる（第２図ケ）の点Ｐ２）。この為
ＮＯＲ回路部Ａ（乃はＬ出力、ＡＮＤＮＯ回路部もＬ出
力となり、スイッチ回路部Ａ（９）はオフ状態（二なり
（第２図いの点Ｐ３）、電池Ａ（３）の充電は停止する
。

一方ＡＮＤ回路部Ｇｑの出力はＬ出力となるが、電池Ａ
（３）の接続前とは違ってフリップフロップＡＩの出力
部（Ｑｖ　１）の出力がＨ出力であるから、ＯＢ回路部
Ａ（３）の出力はＨ出力となリバツファインバータＡ（
４２＋の出力はＬ出力となる。従って発光ダイオードＡ
Ｇ１５））ま点滅をやめ、点灯状態となる（第２図（７
）の区間Ｔ７）。この時同時１：ＯＲ回路部ＤＣ３ηの
出力はＬ出力となり、ＮＯＲ回路部Ｄ　Ｃ，ｉＥ９のケ
ートを開き、発振パルス列がカウンタｆ２８１に入力さ
れる（第２図（（）の点Ｐｓ）。入力開始後１個目のパ
ルスでカウンタ醸のＨ出力が出力部（ｑｃ＋）から出力
部（ＱＣ２）へ移行し、且充電完了検出回路部０４がリ
セットされＬ出力となる。尚カウンタ（図の出力部（Ｑ
ＣＩ）とフリップフロップＡ（Ｑｖ　＋　）のセラ）ｆ
ｆｌｉ（ｓｔ）入力は変化するが、該フリップフロップ
ＡＣ１ｇ１のリセット部（Ｂ１）入力１″、変化がない
ため出力部（ｑｒ　１）からの出力は変化しない。従っ
てスイッチ回路部Ａ（９）及び発光ダイオードＡ　（，
４５）は充電完了状態ン保持する。

次（二前記力りンタ銘のＨ出力が出力部（Ｃ）ａ　＋）
から出力部（ＱＣ２）ｉ″−移行した時（二ついて述べ
る。既に電池Ｂ（４）は電池接続部Ｂ（７）−二接続さ
れ又いたためＮＯＲ回路部Ｂ＠の出力はＨ出力となって
いる。従って出力部（ＱＣ２）の出力がＨ出力になれば
ＡＮＤ回路部Ｂ（２６１の出力はＨ出力となり電池Ａ（
３）の場合と同様に電池Ｂ（４）が充電状態となり、発
光ダイオードＢ　ｆ４６）が点滅を始める。この時発光
ダイオードＡ（４５））ま点灯しており電池Ａ（３）の
充電完了を示し１発光ダイオードＯ（４ηは消灯して電
池０（５）が充電前であることを示すので各電池の状態
は一目で判別することができる。

電池Ａ（３）から始めて電池Ｂ（４）、電池０（５）の
順（二全ての電池の充電が完了した時点でこれら電池（
３）、（４）、（５）の接続を解除すると、電池検出回
路部０３゜０４１％＋１５１の出力が全てＬ出力となっ
てフリップフロップ０■（２０１圓の出力部（ＱＩＰＩ
）（Ｑｖ２）（（１５）ｉＬ出力とするので、点灯して
いた発光ダイオード（ａｆｉｅ（４７）は全て消灯する
。電池（３１（４）（５）の接続を解除しない限り、フ
リップフロップａ→（社）Ｑｖの出力部（Ｑｒｌ）（Ｑ
ｖ２）（Ｑｖ５）はＨ出力を保持しており、発光ダイオ
ード＋４５０＝１６）（４ηは点灯状態を保持し続ける
。またＮＯＲ回路部Ｃ３１２３）２４）の出力はＬ出力
を保持するのでカウンタρ稀の出力部（Ｑｃ＋）（ｑｃ
２）（ｑａ５）がＨ出力になってもスイッチ回路部（９
）（１０１（Ｉｎはオン状態にならない。従って電池（
３）（４）（５）が過充電になることはない。

充電下べき電池が３個以上で連続的（二充電したい場合
（＝は充電完了後の電池を１本ずつ取り換えて充電する
ことができる。

今電池Ａ（３）〜電池Ｃ（５）の充電が完了した場合を
考える。電池Ｂ（４）を未充電の電池と取り換えると、
一旦電池Ｂ（４）Ｙ取り外したためフリップフロップＢ
（２１の出力部（Ｑｖ２）はＬ出力となり、ＮＯＲ回路
部Ａｆ２２．　Ｂ（２３１％０ｆ２４１（７）出カバ夫
々ＩＪ、　Ｈ，Ｉ。

出力となる。更にＡＮＤ回路部Ａ（ハ）、０（２Ｄの出
力はカウンタ（２＆の出力部（ＱＣ１）　（ＱＣ５）に
かかわることなく共（二り出力である。またＡＮＤ回路
部Ｂ２６１の出力もカウンタ（至）の出力部（ＱＣ２）
がＨ出力でなければＬ出力である。ただしＡＮＤ回路部
Ａ（２５）、Ｂ（２Ｑ、ｃ（２ηの論理和かＨになるま
でＮＯＲ回路部Ｄ（，１のゲートは開いており、発振回
路部（３６）よりの発振パルスはカウンタ１２８）ｌ：
入力し続ける。しかし出力部（ＱＣ２）がＨ出力になる
とＡＮＤ回路部Ｂ（２６）の出力がＨ出力、ＯＲ回路部
Ｄ０ηの出力がＨ出力、ＮＯＲ回路部Ｄ（喝の出力がＬ
出力となり、カクンタ酩の出力部（ＱＣ２）の出力がＨ
出力を保持して電池Ｂ（４）の位置に新しく入った電池
が充電状態となる。この電池の充電が完了し、充電完了
検出回路部０つがＨ出力となると、再びフリップフロッ
プＢ（２０がセットされ、その出力部（Ｑ！’　２）が
Ｈ出力となる。この出力部（Ｑ７２）と電池検出回路Ｂ
［１４１との出力の論理積をＮＯＲ回路部Ｂ［有］で行
なうと、その出力がＬ出力となり、よってカウンタＩ２
８１の出力（二かかわらずＡＮＤ回路部Ｂ　（２６）の
出力はＬ出力となって前記電池の充電が停止する。カウ
ンタ１２８１はこの後も尚夫々の出力部（Ｑｃｌ）、（
Ｑｃ　２）（Ｑ（！　！りがサイクリックにＨ出力とＬ
出力をくり返し出力するが、フリップフロップ［１（２
０）Ｏｎの出力部１ｔ　＋　）　（Ｑｖ２）（Ｏｒ５）
がリセットされない限り、再び充電を開始することはな
い。

尚、以上の動作は充電完了後の電池の入れ換え）二つい
て説明したが、例えば電池Ｃ（５）の充電中に電池Ｂ（
４）の入れ換えを行ったとしても、該゛電池０（５）の
充電完了後上記と同じ動作を実行する。

（へ）発明の効果 本発明は、以上の説明の如くｎ個の充電可能な電池を並
列Ｃ二接続し、１段目の電池より充電を始め順次次段の
電池（二充電して行くものであって、前記被充電゛電池
の充電完了を検知する検知手段を設け、該被充電電池の
充電完了後次段の電ｔ１！ｘに充電電流を供給すると共
（−１任意の充電完了電池の位置（二新しくセットされ
た充電可能な電池（：ｎ個目の電池の充電完了後充電電
流を供給しうるようＣ二構成したものであるから、個々
の電池の充電完了後即座（二充電の必要な電池と入れ代
えてやることができ、ｎ番目の電池の充電終了後直ち（
：前記電池の充電が開始されるので連続して多数本の電
池を充電することが可能である。しかも充電開始スイッ
チを用いず（＝サイクリックに複数本の電池を充電する
ことが可能であり、充電し忘れのミスが起らない。従っ
て不特定多数の人間が連続して何本も充電を行なう場合
に特（：有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明′充電器の一実施回路図、第２図は第１
図の各回路構成部材の出力波形図であり、いは発振回路
部、←ｒ）はカウンタの入力部ＯＰ、（つ）はカウンタ
の出力部ＱＣ１、に）はカウンタの出力部Ｑ０２、け）
はカウンタの出力部ＱＯ３、ｔ／７１）ま電池検出回路
部Ａ、（キ）は電池検出回路部Ｂ、り）は電池検出回路
部Ｃ１に）はフリップフロップＡの出力部ｑｒ＋、（コ
）はフリップフロップＢの出力部Ｑ？２、門はフリップ
フロップＣの出力部Ｑ？！＋、いはスイッチ回路部人、
□□□１はスイッチ回路部Ｂ、ｌ−１！１はスイッチ回
路部０、（：／）は発光ダイオードＡ、Ｉｙ１は発ツＬ
ダイオードＢ、チ）は発光ダイオードＣ，（力は充電完
了検出回路部の電流波形図である。 （３１（４）（５）・・・電池、（３ツ・・・検知手段
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｎ個の充電可能な電池を並列■二接続し、１段目
   の電池より充電を始め順次次段の電池を充電して行くも
   のであつ又、前記被充電電池の充電完了を検知する検知
   手段を設け、該被充電電池の充電完了後次段の電池に充
   電電流を供給すると共に、任意の充電完了電池の位置に
   新しくセットされた充電可能な電池にｎ個目の電池の充
   電完了後充電電流を供給しつるように構成したことを特
   徴とする充電器。